PDF《半桥 LLC 型谐振变换器的高频变压器设计》

1 半桥 L L C型谐振变换器的拓扑结构 半桥 L L C型谐振变换器的主电路结构如图

1 所示.半桥 L L C 型谐振变换器一般包 括三部分: 第2 5卷第1 1期广东电力Vol.25No.112012年1 1月GUANGDONGELECTRICPOWE R N o v .

2 0

1 2 方波产生电路、谐振网络和输出电路[ 2] . Ud c为直流电源;

Q

1、Q2 为两个功率原边谐振开关管( m e t a l o x i d e s e m i c o n d u c t o r f i e l d e f f e c t t r a n s i s t o r , MO S F E T) , 占空比均为0.5;

Cr 为谐振电容;

Lr 为谐振电感;

Lm 为激磁电感;

T 为理想 高频变压器;

VD 1―VD 4为全桥整流二极管;

C0 为输出电容;

R0 为负载. 图1 半桥L L C谐振变换器的主电路结构 电路中,Q1 和Q2 采用固定死区的互补调频 控制方式 来进行控制,图1中分别给出了Q1 和Q2 的体二极管和寄生电容. 方波产生电路可以是半桥或全桥结构( 根据功 率需求选择) .通过高低端开关管的交替导通,将 直流输入转换为方波.为防止它们同时导通,半桥 L L C型谐振控制器普遍会在高低端开关管的驱动 信号之间插入固定或可调的死区时间.半桥 L L C 型谐振变换器的谐振网络由三个谐振原件构成,分 别为谐振电容 Cr,谐振电感 Lr 和激磁电感 Lm . 方波馈入谐振网络后,电流波形和电压波形将 产生相位差.开关损耗为流过开关管的电流与其源 漏极两端的电压乘积.由于 Q1 和Q2 在电流流过 体二极管时开启,开启电压很低,所以损耗很小. 半桥 L L C 型谐振变换器电路有两个谐振频率,一 个是 Lr 和Cr 的谐振频率,一个是 Lm 加上 Lr 与Cr 的谐振频率[ 3] ,即: f r

1 =

1 2 π Lr ・ C r.(1)fr2=12π(Lr +Lm) ・ C r.(2)2高频变压器的设计要求

2 .

1 变压器的设计要求 本文的高频变压器设计要求变压器原边侧的逆 变电路为半桥转换电路,变压器副边侧的整流电路 为全桥整流电路.具体参数要求如下:原边直流输 入电压:Um a x=5

9 0 V,Um i n=4

3 6 V;

副边直流输 出电压 Uo =4

0 0 V,直流输出电流 I o =1

2 .

5 A;

谐振频率3

5 k H z .

2 .

2 高频变压器磁芯材料的选定 在对高频变压器的磁芯材料进行选择时,一定 要考虑到以下几个方面: a )所选的磁芯材料能否满足所设计的高频变 压器的各项已定性能指标和设计要求,主要包括变 压器的输入输出功率、变压器的工作频率、变........